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2009年7月21日，北京生命科學研究所柴繼杰實驗室在Nature Structural & Molecular Biology雜志在線發(fā)表題為“Structural insights into host GTPase isoform selection by a family of bacterial GEF mimics”的文章。該研究揭示了來自一類細菌毒性因子大家族的Map通過模擬GEF活性實現(xiàn)其功能，并提出了這類家族成員對不同GTPase的選擇模型。生化試驗證實了該模型的預(yù)測：來自Shigella的該家族另外兩個成員IpgB1，IpgB2分別對宿主Rac1，RhoA具有GEF活性。 含有WXXXE模塊的效應(yīng)蛋白屬于一類大的細菌毒性因子家族，它們通過一種未知的GTPase信號傳遞機制調(diào)細胞骨架動態(tài)結(jié)構(gòu)。這些效應(yīng)蛋白以前被認為是直接模擬激活的GTPases而行使其功能。但我們最近解析的沙門氏菌SifA的晶體結(jié)構(gòu)對這一觀點提出了質(zhì)疑。該結(jié)構(gòu)顯示其C端和具有GEF活性的SopE具有相似的結(jié)構(gòu)。基于這些結(jié)構(gòu)信息，我們推測這個家族可能具有GEF活性。通過進一步實驗，最終鑒定出來自大腸桿菌的該家族成員Map具有對人GTPase Cdc42的GEF活性。Map–Cdc42復(fù)合物結(jié)構(gòu)顯示Map模擬哺乳動物Dbl（GEF）的催化機制，但卻具有和沙門氏菌GEF SopE幾乎一致的三維結(jié)構(gòu)。通過對人和細菌GEF的結(jié)構(gòu)比較分析，發(fā)現(xiàn)Map和Cdc42內(nèi)開關(guān)區(qū)域的可變區(qū)b2-3以一種獨特的方式配對。同時，我們提出這類家族成員對不同GTPase的選擇模型。通過該模型發(fā)現(xiàn)來自志賀氏菌的該家族另外兩個成員IpgB1，IpgB2分別對宿主Rac1，RhoA具有GEF活性。這些結(jié)果擴大了人們對細菌的GEF模擬以及其對宿主GTPase底物選擇機制的認識。 北京生命科學研究所博士后黃志偉和德州西南醫(yī)學中心的Sarah E Sutton為本文共同第一作者。該文其他作者還有德州西南醫(yī)學中心的Adam J Wallenfang和Robert C Orchard，以及北京生命科學研究所吳曉靜和馮英才技術(shù)員。柴繼杰博士和德州西南醫(yī)學中心的Neal M Alto博士為本文共同通訊作者。此項研究為科技部863和北京市科委資助課題，結(jié)構(gòu)及部分生化工作在北京生命科學研究所完成 (責任編輯：Doctor001) |
